Jawatan Popular

Pilihan Editor - 2019

Ahli kimia menggunakan DNA untuk membina termometer terkecil di dunia

Anonim

Penyelidik di Universiti Montreal telah mencipta termometer DNA yang boleh diprogramkan iaitu 20, 000x lebih kecil daripada rambut manusia. Pendahuluan saintifik yang dilaporkan minggu ini dalam jurnal Nano Letters mungkin dapat membantu pemahaman kita tentang nanoteknologi yang direka semula jadi dan manusia dengan membolehkan untuk mengukur suhu di nanoscale.

iklan


Lebih 60 tahun yang lalu, para penyelidik mendapati bahawa molekul DNA yang mengekod maklumat genetik kami dapat terungkap apabila dipanaskan. "Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, ahli biokimia juga mendapati bahawa biomolekul seperti protein atau RNA (molekul yang sama dengan DNA) digunakan sebagai nanotmometers dalam organisma hidup dan melaporkan variasi suhu dengan melipat atau membuka, " kata penulis kanan Prof Alexis Vallée-Bélisle. "Diilhamkan oleh nanothermometers semulajadi ini, yang biasanya 20, 000x lebih kecil daripada rambut manusia, kami telah mencipta pelbagai struktur DNA yang boleh melipat dan terbentang pada suhu tertentu."

Salah satu kelebihan utama menggunakan DNA untuk termometer molekul jurutera adalah bahawa kimia DNA agak mudah dan boleh diprogramkan. "DNA dibuat daripada empat molekul monomer yang berbeza dipanggil nukleotida: nukleotida A mengikat lemah kepada nukleotida T, sedangkan nukleotida C mengikat kuat ke nukleotida G, " jelas David Gareau, pengarang pertama kajian. "Dengan menggunakan peraturan reka bentuk mudah ini kita dapat mencipta struktur DNA yang lipat dan terungkap pada suhu yang dikehendaki." "Dengan menambah wartawan optik ke struktur DNA ini, kita boleh membuat termometer 5 nm yang menghasilkan isyarat mudah dikesan sebagai fungsi suhu, " tambah Arnaud Desrosiers, pengarang bersama kajian ini.

Ini termometer nano membuka banyak saluran yang menarik dalam bidang nanoteknologi yang baru muncul, dan bahkan dapat membantu kita untuk memahami biologi molekul. "Masih terdapat banyak soalan yang tidak dijawab dalam biologi, " tambah Prof. Vallée-Bélisle, "Sebagai contoh, kita tahu bahawa suhu di dalam tubuh manusia dikekalkan pada 37 ° C, tetapi kita tidak tahu sama ada terdapat variasi suhu yang besar di nanoscale di dalam setiap sel individu. " Satu soalan yang sedang disiasat oleh pasukan penyelidikan adalah untuk menentukan sama ada nanomachines dan nanomotors yang dibangunkan oleh sifat selama berjuta-juta tahun evolusi juga terlalu panas ketika berfungsi pada kadar yang tinggi. "Dalam masa terdekat, kami juga membayangkan bahawa nanothermometers berasaskan DNA ini mungkin dilaksanakan dalam peranti berasaskan elektronik untuk memantau variasi suhu tempatan di nanoscale, " ujar Prof. Vallée-Bélisle.

iklan



Sumber Cerita:

Bahan yang disediakan oleh Universiti Montreal . Nota: Kandungan mungkin diedit untuk gaya dan panjang.


Rujukan jurnal :

  1. David Gareau, Arnaud Desrosiers, Alexis Vallée-Bélisle. Nanotmometer DNA Kuantitatif Boleh Diprogram . Surat Nano, 2016; DOI: 10.1021 / acs.nanolett.6b00156